Variadores de Frecuencia y Partidores Suaves

Automatización Industrial

Primer Semestre del 2001

Introducción

Conceptos Básicos de la Máquina de Inducción.

Partidor Suave.

Variador de Frecuencia.

Aplicaciones.

Máquina de Inducción

Máquina de Inducción Conectada a la Red Trifásica

Circuito Equivalente por FaseEstator

Con Rotor Girando

Circuito Equivalente por FaseCon RotorDetenido

Referido al Estator

Deslizamiento (S)

Resistencia Equivalente: R2’=R2’+R2’(1-S)

S S

Deslizamiento: S = ( Wcg – Wr ) Wcg

Velocidad Campo Giratorio: WcgVelocidad Rotor: Wr

-Rotor detenido ( Wr=0 ):

=> S=1 => (R2’)/S=R2’

-Rotor a Veloc. del Campo Giratorio ( Wr=Wcg):

=> S=0 => (R2’)/S=Grande!

Problema!

Con S=1 ( Wr = 0 ) => R2’ = R2’

S

Iarranque = 5*Inominal

=> Hay que tomar medidas especiales para las sobrecorrientes

Solución: Partidores Suaves

Característica Torque Velocidad

Wcg=2*Pi*f p

Variación de VelocidadLa velocidad varía, variando la velocidad del campo giratorio

=>

Variar la frecuencia de tensiones y corrientes en

el estator

Tel = K * W2 * ( V1 / W1 )^2

Con:

W1 = 2*Pi*f = Frecuencia angular estator

W2 = W1 – Wr = Frecuencia deslizamiento

o de las corrientes en el rotor

Con Flujo Constante:

g = V1 / W1 = cnte.

=> Tel = K’ * W2

Partidor Suave Soluciona las Sobrecorrientes, alimentando al motor al momento de partir, con tensión reducida

Para lo anterior usualmente se utilizan diversos semiconductores: tiristores, transistores, etc.

Partidor Suave

Variación de la tensión en la carga mediante semiconductores.

Partidor Suave

Partidor Suave Trifásico

Variador de Frecuencia

Entrega al motor un voltaje alterno de amplitud y frecuencia variable.

Lo anterior implica el uso de un inversor

Rectificador Inversor

Variador de Frecuencia¿Cómo se logra V y f variables?

Inversor con Modulación PWM.

Inversor con Control por Histéresis.

Variador de Frecuencia

1.-Inversor Monofásico con Modulación PWM.

Variador de Frecuencia

2.-Inversor Monofásico con Control por Histéresis.

Variador de Frecuencia

Inversor Trifásico

Variador de Frecuencia

Generación de tensión y Frecuencia Variables

Control de Velocidad

T=K’* W2

W1=2*Pi*f

W2=W1 - Wr

Observación

En general podrían usarse sólo variadores de frecuencia para solucionar el problema

de la partida (sobrecorriente) de los motores.

Lo anterior, no se hace en la práctica dado el costo mayor de un variador de

frecuencia con respecto al partidor suave.

Aplicaciones

Minería, Molienda de Cobre.

Laminadoras, prensas.

Bombas.

Transporte:

- Ascensores, Escaleras Mecánicas.

- Trenes, Camiones.

- Autos.

FIN